干熄焦工藝基本知識(shí)

1、第一章 干熄焦工藝基本知識(shí)第一節(jié)、干熄焦的發(fā)展歷史干熄焦起源于瑞士，20世紀(jì)40年代許多發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究開發(fā)干熄焦技術(shù)，采取的方式各異，而且一般規(guī)模較小，生產(chǎn)不穩(wěn)定。進(jìn)人60年代，前蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)方面取得了突破進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，獲得專利發(fā)明權(quán)，并陸續(xù)在其國(guó)內(nèi)多數(shù)大型焦化廠建成干熄焦裝置。到目前為止，前蘇聯(lián)有40的焦化廠采用了干熄焦技術(shù)，單套處理量在5070th。但前蘇聯(lián)干熄焦裝置在自動(dòng)控制和環(huán)保措施方面起點(diǎn)并不高。 20世紀(jì)70年代的全球能源危機(jī)促使干熄焦技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。資源相對(duì)貧乏的日本，率先從蘇聯(lián)引進(jìn)了干熄焦技術(shù)，并在裝置的大型化、自動(dòng)控制和環(huán)境保護(hù)方面進(jìn)行改進(jìn)。到90年代中

2、期，日本已建成干熄焦裝置31套，其中單套處理能力在100th以上的裝置有17套，日本新日鐵和nkk等公司建成的干熄焦單套處理量可達(dá)到200th以上；裝焦方式采用了料鐘布料，排焦采用了旋轉(zhuǎn)密封閥連續(xù)排焦，接焦采用了旋轉(zhuǎn)焦罐接焦等技術(shù)，使氣料比大大降低，極大地降低了干熄焦裝置的建設(shè)投資和裝置的運(yùn)行費(fèi)用；在控制方面實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制，做到了全自動(dòng)無人操作；在除塵方面，采用了除塵地面站方式，避免了干熄焦裝置可能帶來的二次污染。日本的干熄焦技術(shù)不僅在其國(guó)內(nèi)被普遍采用，同時(shí)它將干熄焦技術(shù)輸出到德國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家，其干熄焦技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 20世紀(jì)80年代，德國(guó)又發(fā)明了水冷壁式干熄焦裝置，使氣體循

3、環(huán)系統(tǒng)更加優(yōu)化，并降低了運(yùn)行成本。德國(guó)蒂森斯蒂爾奧托(tsoa)公司成功地將水冷柵和水冷壁置人干熄爐，并將干熄爐斷面由圓形改成方形，同時(shí)在排焦和干熄爐供氣方式上進(jìn)行了較大改進(jìn)，干熄爐內(nèi)焦炭下降及氣流上升，實(shí)現(xiàn)了均勻分布，大大提高了換熱效率，使氣料比降到了1000m3t焦以下，進(jìn)一步降低了干熄焦裝置的運(yùn)行費(fèi)用。tsoa干熄焦技術(shù)在德國(guó)得到推廣，同時(shí)該技術(shù)還輸出到韓國(guó)和中國(guó)的臺(tái)北。 干熄焦工藝發(fā)展至今，雖然出現(xiàn)了不同的形式，但基本工藝流程大同小異，只是在裝焦、排焦、循環(huán)氣體除塵等方面有所區(qū)別。具有代表性的有德國(guó)tsoa公司設(shè)計(jì)的干熄焦工藝和日本新日鐵設(shè)計(jì)的干熄焦工藝，這兩種典型的干熄焦工藝在消化吸

4、收前蘇聯(lián)干熄焦成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上都有所創(chuàng)新，形成各自的特點(diǎn)，并使干熄焦技術(shù)及其應(yīng)用達(dá)到了較先進(jìn)的水平。中國(guó)的鞍山焦耐院和首鋼設(shè)計(jì)院，以及武鋼、寶鋼、首鋼在吸收消化日本干熄焦技術(shù)方面做了一些有益的工作，并積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。干熄焦是目前在國(guó)外已經(jīng)成為較廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，近幾年在我國(guó)得到了快速發(fā)展，在很多工程中得到了應(yīng)用，武鋼、馬鋼、通鋼等一些大型鋼廠干熄焦工程已陸續(xù)投產(chǎn)，并已取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。第二節(jié)、干熄焦工藝的基本原理干熄焦即干法熄焦，在密閉的系統(tǒng)中用循環(huán)使用的惰性氣體將紅焦冷卻，溫度約1000的紅焦在干熄爐的冷卻室內(nèi)與循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入的冷惰性氣體進(jìn)行熱交換。吸收了紅焦顯熱的惰

5、性循環(huán)氣體（本書中又稱為煙氣）溫度上升到800900，焦碳溫度將到200以下，惰性氣體經(jīng)過一次除塵器后溫度上升到900 -1000，進(jìn)入干熄焦余熱鍋爐換熱,干熄焦鍋爐換熱后產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電或外送用戶利用。干熄焦主體主要包括干熄爐和余熱鍋爐兩部分，主要包括以下設(shè)備：紅焦提升運(yùn)輸設(shè)備、爐體設(shè)備、鍋爐設(shè)備、氣體循環(huán)設(shè)備、附屬公用設(shè)備。第三節(jié)、干熄焦主要設(shè)備1、干熄爐本體設(shè)備（1）紅焦運(yùn)輸設(shè)備紅焦運(yùn)輸設(shè)備由電機(jī)車、焦灌、焦罐臺(tái)車、焦罐旋轉(zhuǎn)裝置、aps自動(dòng)對(duì)位裝置（2）提升機(jī)提升機(jī)及其附屬設(shè)備主要有卷?yè)P(yáng)機(jī)、走行臺(tái)車及框架，緩沖器、提升導(dǎo)軌、電纜載架導(dǎo)軌、吊具、焦罐蓋、限位開關(guān)及支架、平臺(tái)、走梯等組成，另

6、設(shè)有檢修用電動(dòng)葫蘆。（3）裝入裝置及平板閘門裝入裝置主要有料斗、襯板、料盅、積塵管道、焦罐固定支架、臺(tái)車驅(qū)動(dòng)裝置、爐蓋、臺(tái)車導(dǎo)軌、水封罩、安全欄桿、給脂潤(rùn)滑設(shè)備等組成、 驅(qū)動(dòng)裝置主要有行程限位開關(guān)等。（4）排出裝置檢修閘板、振動(dòng)給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥以及雙叉溜槽組成。（5）循環(huán)氣體系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)、供氣裝置等2、鍋爐主要設(shè)備：（1）鍋爐本體設(shè)備主要有省煤氣、蒸發(fā)器、過熱氣、汽包、吊頂管、上升管、下降管、膜式水冷壁，聯(lián)箱等組成。（2）鍋爐附屬設(shè)備鍋爐給水泵、鍋爐循環(huán)泵、除氧器、除氧器給水泵、氣體冷卻器（管式換熱器）、加藥取樣裝置及各種流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、壓力溫度指示儀表、水位計(jì)、安全閥等附屬設(shè)備及安全設(shè)

7、備。3、除塵設(shè)備主要分為系統(tǒng)除塵設(shè)備及環(huán)境除塵設(shè)備（1）系統(tǒng)除塵設(shè)備系統(tǒng)除塵設(shè)備主要包括一次除塵和二次除塵。一次除塵為重力沉降型除塵，主要利用循環(huán)氣體內(nèi)含焦粉自身重力除塵。設(shè)置于干熄爐與鍋爐之間。二次除塵為旋風(fēng)除塵，二次除塵主要有單體旋風(fēng)器、旋風(fēng)子固定板、導(dǎo)氣管固定板、外殼、下部灰斗及附屬設(shè)備組成。（2）環(huán)境除塵設(shè)備包括干熄爐本體環(huán)境除塵、爐前焦庫(kù)除塵、篩焦樓除塵三個(gè)除塵站。第四節(jié)：工藝流程及特點(diǎn)一、 焦碳運(yùn)行流程 推焦車 1000+500c的紅焦炭化室攔焦車導(dǎo)焦柵一焦罐（置于焦罐臺(tái)車上）提升塔頂 加蓋子 裝入裝置提升塔下爐頂走行干熄爐頂 與冷惰性氣體熱交換 干熄爐預(yù)存室干熄爐冷卻室排焦裝置2

8、000c的焦碳皮帶運(yùn)輸爐前焦庫(kù)篩焦處理二、 惰性氣體流程 1700c 1800c的冷惰性氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)氣體冷卻器干熄爐底供氣 與紅焦進(jìn)行熱交換 裝置干熄爐冷卻室雙斜道環(huán)行煙道煙氣溫度8000c9000c 焦粉沉下 煙氣溫度將至一次除塵余熱鍋爐1701800c 焦粉沉下二次旋風(fēng)除塵器循環(huán)風(fēng)機(jī)三、鍋爐汽水系統(tǒng)流程除鹽水罐除氧給水泵水水熱交換器除氧器鍋爐給水泵 下聯(lián)箱三級(jí)蒸發(fā)器-上聯(lián)箱 鍋爐循環(huán)泵省煤器汽包下降管 集箱吊頂管集箱 下聯(lián)箱水冷壁上連箱上升管汽包過熱器減溫器主蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥主蒸汽減溫減壓后抽汽、并網(wǎng)發(fā)電四、干熄焦系統(tǒng)工藝流程示意如下： 2、干熄焦技術(shù)主要特點(diǎn)：回收余熱、節(jié)約能源：采用干熄焦

9、技術(shù)可回收約80%的紅焦顯熱，即熄1噸紅焦可產(chǎn)生中壓過熱蒸汽約0.50.6噸。也就是說節(jié)約了產(chǎn)生相同噸數(shù)蒸汽的鍋爐所消耗的標(biāo)煤量。減少環(huán)境污染：干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電或供用戶使用，可節(jié)約產(chǎn)生相同噸數(shù)蒸汽的燃煤（或油、氣等）,減少了這些燃煤（或油、氣等）燃燒后對(duì)大氣的污染，尤其減少了so2、co2 向大氣的排放。改善焦炭質(zhì)量?？梢钥闯觯上ń瑰仩t系統(tǒng)是干熄焦工藝系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，其作用是降低干熄焦系統(tǒng)循環(huán)冷卻氣體的溫度并吸收其熱量，產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電或外送用戶。目前，我國(guó)在干熄焦鍋爐系統(tǒng)工藝技術(shù)方面的研究有了很大的進(jìn)展，對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行了較大的改進(jìn)，從而減少了一次性投資，降低了能源消耗

10、，提高了熱效率，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命等，系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平也有了很大程度的提高，從而使鍋爐運(yùn)行更趨安全，可靠，穩(wěn)定。編制本培訓(xùn)教材的主要目的，是使操作人員能夠盡快掌握干熄焦鍋爐系統(tǒng)所涉及到的一些基本理論知識(shí)，能盡快熟悉工藝系統(tǒng)的流程和主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、作用及原理。第五節(jié)：工藝參數(shù)與指標(biāo)1）、干熄焦工藝參數(shù)溫度熱管換熱器進(jìn)/出口溫度170190/約130t2（干熄爐入口溫度）130t6（鍋爐入口溫度）910t6940鍋爐出口溫度160二過入口溫度265二過300，正常值280主蒸汽溫度45010給水溫度104t58001000排焦溫度冬150夏180壓力預(yù)存段壓力控制-100pa壓力0pa鍋

11、爐入口壓力控制-1100pa極限值為-1300pa除氧器壓力0.02mpa主蒸汽閥后壓力3.82mpa汽包壓力4.140.1mpa循環(huán)風(fēng)量170000180000m3/h氣料比1200左右排焦量約為140t/h汽包液位010mm除氧器液位0600mm橫移牽引速度/距離40 m/min，15 m/min，5 m/min 14.6m提升機(jī)速度/高度30、10、4m/min 約34.6m走行速度/距離40、3.5m/min 13.1m焦罐重量/容量35t / 22t循環(huán)氣體計(jì)算成份h2：1%；o2：0.5%；co：4%；h2o：6%；co2：15%；其余為：n2第二章、干熄焦熱力系統(tǒng)基本知識(shí)第一節(jié)、

12、常用熱力學(xué)基本概念1. 溫度：是標(biāo)志物體冷熱程度的物理量。按分子運(yùn)動(dòng)學(xué)解釋溫度是大量分子移動(dòng)動(dòng)能平均值的標(biāo)志，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)的速度加快，反之，溫度降低，分子運(yùn)動(dòng)的速度減慢，如果分子運(yùn)動(dòng)完全停止，此時(shí)溫度為絕對(duì)零度。2. 溫標(biāo)：是測(cè)量物體溫度的尺度。工程上常用的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)。2.1 華氏溫標(biāo)：用符號(hào) 表示。把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰融點(diǎn)定為320，水沸點(diǎn)定為2120，兩點(diǎn)間分為180分格，每格稱為華氏一度，即表示為1。2.2 攝氏溫標(biāo)：用符號(hào) 表示。把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰融點(diǎn)定為00，水沸點(diǎn)定為1000，兩點(diǎn)間分為100分格，每格稱為攝氏一度，即表示為1?，F(xiàn)普遍采用攝氏溫標(biāo)。兩者換算： 攝氏溫標(biāo)

13、5/9華氏溫標(biāo)32 華氏溫標(biāo)9/5攝氏溫標(biāo)+323. 壓力： 指單位面積上所受的垂直作用力，又稱壓強(qiáng)。 在國(guó)際單位制（si）中，壓力單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕（pa）. 1帕（pa）1牛頓（n）/平方米（）4. 絕對(duì)壓力、表壓力：4.1 絕對(duì)壓力p絕：是指設(shè)備內(nèi)部或某處真實(shí)壓力，它等于表壓力p表與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫之和。 p絕p表+b4.2 表壓力p表： 是指設(shè)備內(nèi)部或某處絕對(duì)壓力p絕與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫之差。 p表p絕b 5. 密度、重度：5.1 密度：是單位容積v內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量m。單位為kgm3。 mv5.2 重度：是單位容積v內(nèi)所含物質(zhì)的重量g。單位為nm3。 gv密度和重度的關(guān)系：g式中，g：重力

14、加速度 g9.8079.81ms26.比容：是單位質(zhì)量m的物質(zhì)所占有的容積v。單位是m3kg。vm7.熱量和比熱7.1 熱量：是能量的一種形式，它表示物體吸熱和放熱多少的物理量。熱量單位有焦耳（j）或卡（cal） 1j0.2389cal或1kj0.2389kcal（千卡或大卡）7.2 比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物體溫度升高或降低1所吸收或放出的熱量。物體比熱與物體的性質(zhì)和所處溫度有關(guān)。8. 導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）：是表示材料導(dǎo)熱性能的指標(biāo)，僅與材料本身有關(guān)，是說明材料物理性質(zhì)的參數(shù)。物體的導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于一個(gè)厚度為1m，表面積為1 m2的平壁兩側(cè)維持1溫差時(shí)，單位時(shí)間傳導(dǎo)給該平壁的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)的單位為

15、w（m）。導(dǎo)熱系數(shù)該數(shù)值越小，物質(zhì)的導(dǎo)熱性能越差。通常把導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2 w（m）的材料稱為保溫材料。9.汽化：物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的過程叫汽化。液體的汽化有蒸發(fā)與沸騰兩種方式。9.1 蒸發(fā)：在任何溫度下液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。蒸發(fā)的速度與下列條件有關(guān)：溫度越高，蒸發(fā)越快；蒸發(fā)表面積越大，蒸發(fā)越快；液體表面上蒸汽分子密度越小，蒸發(fā)越快。9.2 沸騰：當(dāng)液體被加熱，液體內(nèi)部產(chǎn)生汽泡，當(dāng)汽泡內(nèi)部壓力等于或大于汽泡外部所受壓力時(shí)，汽泡升至液面而破裂，此時(shí)即為沸騰。9.3 沸點(diǎn)：液體開始沸騰時(shí)的溫度叫沸點(diǎn)，也稱沸騰溫度，或稱飽和溫度。水的沸點(diǎn)與壓力有關(guān)，在一定壓力下水沸騰時(shí)，沸點(diǎn)保持不變，壓力

16、越高，沸點(diǎn)也越高。蒸發(fā)與沸騰均是由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?，但兩者區(qū)別是在一定壓力下，蒸發(fā)可以在任何溫度下進(jìn)行，而沸騰只有在液體溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)才會(huì)發(fā)生。10.冷凝：物質(zhì)從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做冷凝。冷凝是汽化的逆過程，冷凝時(shí)所形成的液體叫凝結(jié)液。11.水與水蒸汽的性質(zhì)：11.1 水的特性：水的一個(gè)特性是水在4時(shí)，密度最大、體積最小；當(dāng)水溫低于4或高于4時(shí)，其密度逐漸減小，體積逐漸增大。水的另一特性是比熱容較大。由于水有上述兩個(gè)特性，又容易獲得，因此常被用來作為吸熱和放熱（如冷卻和采暖）的介質(zhì)。11.2 水蒸汽的焓：熱焓簡(jiǎn)稱焓，是熱工計(jì)算中常用的一個(gè)復(fù)合的狀態(tài)參數(shù)。焓常用符號(hào)i表示，單位是j/kg。從熱

17、力學(xué)的觀點(diǎn)，蒸汽的熱焓就是蒸汽的能量，對(duì)于一定狀態(tài)下（溫度、壓力）單位重量的蒸汽，其熱焓是一定的。11.3 熵：是一個(gè)常用導(dǎo)出的狀態(tài)參數(shù)，是表示工況狀態(tài)變化時(shí)，其熱量傳遞的程度。在一定條件下，熵在數(shù)值上等于熱量除以溫度的值。單位是jk。11.4 汽化潛熱：將1千克處于沸騰溫度下的水，全部變?yōu)楦娠柡驼羝麜r(shí)所消耗的熱量叫做汽化潛熱。單位是kjkg。水的汽化潛熱是隨壓力的升高而減小的。11.5. 水的三相點(diǎn)：是指固態(tài)、液態(tài)、汽態(tài)三相共存的狀態(tài)點(diǎn)。11.6.水蒸汽：水在一定溫度和壓力時(shí)的沸騰汽態(tài)即為水蒸汽。蒸汽分為飽和蒸汽和過熱蒸汽。11.6.1飽和蒸汽：在封閉容器內(nèi)，當(dāng)蒸發(fā)與凝結(jié)進(jìn)行到一定時(shí)，液、汽

18、兩相動(dòng)態(tài)平衡時(shí)為飽和狀態(tài)，此時(shí)蒸汽為飽和蒸汽，液體為飽和液體，液、汽兩相溫度為飽和溫度，對(duì)應(yīng)的壓力為飽和壓力。飽和蒸汽又分為干飽和蒸汽和濕飽和蒸汽。干飽和蒸汽即組成部分均為飽和蒸汽，濕飽和蒸汽即組成部分為飽和蒸汽和飽和液體，由飽和液體變成干飽和蒸汽所吸收的熱量稱汽化潛熱。其過程溫度不變。通常所說蒸汽是指干飽和蒸汽。11.6.2過熱蒸汽：在一定壓力下，對(duì)干飽和蒸汽繼續(xù)加熱使其溫度升高，此時(shí)蒸汽為過熱蒸汽。其過熱溫度又稱為過熱度。11.6.3 蒸汽的干度、濕度：干度：水蒸汽中干飽和蒸汽所占的重量百分?jǐn)?shù)叫蒸汽的干度。濕度：水蒸汽中干飽和水所占的重量百分?jǐn)?shù)叫蒸汽的濕度。對(duì)于干飽和蒸汽，其干度為1。11

19、.6.4 蒸汽的狀態(tài)參數(shù)：表明蒸汽狀態(tài)特征的物理量稱為蒸汽的狀態(tài)參數(shù)。蒸汽狀態(tài)參數(shù)有壓力、溫度、比容、熱焓、內(nèi)能和熵。12.熱量傳遞的方式（傳熱）傳熱現(xiàn)象是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，通常將它分為三種基本方式：熱傳導(dǎo)、對(duì)流和熱輻射。12.1熱傳導(dǎo)（導(dǎo)熱）： 是指物體或相鄰兩個(gè)物體熱量從一方轉(zhuǎn)移到另一方，各部分之間無相對(duì)位移。這種現(xiàn)象在氣體、液體、固體中均可能發(fā)生。12.2對(duì)流： 只能在氣體、液體中產(chǎn)生，它是流體所特有的一種傳熱方式，它是由于各部分之間發(fā)生相對(duì)位移而引起了熱量傳遞。對(duì)流換熱的強(qiáng)弱與流體的種類、流速、溫度、固體壁表面形狀及大小等因素有關(guān)。12.3熱輻射：熱輻射現(xiàn)象與導(dǎo)熱、對(duì)流都不同，是通過

20、電磁波進(jìn)行熱量傳遞。物體在任何溫度下都要放射和吸收輻射能。溫度越高輻射越強(qiáng)。13. 閃點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)條件下，能夠使液體釋放出足夠的蒸氣而形成能發(fā)生閃燃的爆炸性氣體混合物的液體最低溫度叫閃點(diǎn)。14.功、功率：功是力所作用的物體在力的方向上的位移與作用力的乘積。功的大小根據(jù)物體在力的作用下，沿力的作用方向移動(dòng)的位移來決定，改變它的位移，就改變了功的大小。功的單位為焦耳。其計(jì)算式為： w=fs （j） 式中： f-作用力，n s-位移 ，m.功率是功與完成功所用的時(shí)間之比，也就是單位時(shí)間內(nèi)所做的功。功率的單位為瓦特。其計(jì)算式為：p=wt w 式中 w功，j t-做功的時(shí)間， s15.能：物質(zhì)作功的能力稱為

21、能。能的形式一般有：動(dòng)能、位能、光能、電能、熱能等。熱力學(xué)中應(yīng)用的有動(dòng)能、位能和熱能等。 15.1動(dòng)能：物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有作功的本領(lǐng)叫動(dòng)能。動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。速度越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。動(dòng)能按下式計(jì)算： ekmc2/2 kj式中 m-物體質(zhì)量，kg c-物體速度，m/s15.2 位能：由于相互作用，物體之間的相互位置決定的能稱為位能。物體所處高度位置不同，受地球的吸引力不同而具有的能，稱為重力位能。 15.3 熱能：物體內(nèi)部大量分子不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)稱為熱運(yùn)動(dòng)。這種熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫做熱能，它是物體的內(nèi)能。16機(jī)械能：物質(zhì)有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般表現(xiàn)為

22、宏觀運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫做機(jī)械能。17.熱力循環(huán)： 工質(zhì)從某一狀態(tài)點(diǎn)開始，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到原來這一狀態(tài)點(diǎn)的封閉變化過程。18. 循環(huán)熱效率： 工質(zhì)每完成一個(gè)循環(huán)所做的凈功w和工質(zhì)在循環(huán)中從高溫?zé)嵩次盏臒崃縬的比值，即： w/q19.節(jié)流：工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于通道截面突然縮小，使工質(zhì)流速突然增加，壓力降低的現(xiàn)象。20. 爆炸極限：易燃?xì)怏w、易燃液體的蒸氣或薄霧，及易燃固體的粉塵或纖維等與空氣混合，形成爆炸性氣體混合物的濃度，叫爆炸極限。其最低濃度叫爆炸下限，最高濃度叫爆炸上限。爆炸極限通常以可燃介質(zhì)在混合物中的體積百分比表示21.設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度：設(shè)計(jì)壓力：一般指設(shè)備

23、或管道運(yùn)行中，內(nèi)部介質(zhì)的最大工作壓力。設(shè)計(jì)溫度：一般指設(shè)備或管道運(yùn)行中，內(nèi)部介質(zhì)的最高工作溫度。第二節(jié)、常用專業(yè)基本知識(shí)1、鍋爐、水管鍋爐、火管鍋爐、蒸汽鍋爐、熱水鍋爐：1.1鍋爐：是利用燃料燃燒釋放的熱能或其它熱能加熱傳遞給水或其它工質(zhì)，以獲得額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽、熱水或其它工質(zhì)的一種受壓、受熱設(shè)備。1.2 水管鍋爐：是指水和蒸汽在鍋筒和水管內(nèi)部流動(dòng)，高溫?zé)煔庠诠芡饬鲃?dòng)并沖刷管壁的一種鍋爐。反之為火管鍋爐?，F(xiàn)代鍋爐一般均采用水管鍋爐。鍋爐按所生產(chǎn)的工質(zhì)不同，分為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。1.3 蒸汽鍋爐：用以生產(chǎn)蒸汽的鍋爐，鍋爐內(nèi)的水發(fā)生物態(tài)的變化，由液態(tài)汽化成蒸汽。1.4 熱水鍋爐

24、：用以生產(chǎn)熱水的鍋爐，鍋爐內(nèi)的水未發(fā)生物態(tài)的變化，只是提高了水溫。鍋爐機(jī)組包括：鍋爐本體、附屬設(shè)備、管道及測(cè)量?jī)x表等。2、干熄焦鍋爐：是吸收干法熄滅赤熱焦炭的部分熱量后，又將熱量傳遞給水，從而產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設(shè)備。3、干熄焦鍋爐系統(tǒng)：是保證干熄焦鍋爐能正常生產(chǎn)，包括所必需的介質(zhì)供應(yīng)設(shè)備及附件的組合。 4、干熄焦鍋爐的熱平衡：干熄焦鍋爐的熱平衡是計(jì)算外部熱量在鍋爐中利用的情況，如熱量的有效利用情況、熱損失情況等，其目的是為了研究有效地提高鍋爐的熱效率。 干熄焦鍋爐熱平衡的計(jì)算是為了使進(jìn)入鍋爐的熱量q與有效利用熱量q1及各種損失的總和相平衡，

25、再在熱平衡的基礎(chǔ)上計(jì)算干熄焦鍋爐的產(chǎn)汽量。鍋爐熱平衡方程式如下：qq1q2q3q4 kjh式中： q進(jìn)入鍋爐的總熱量； kjhq1 鍋爐的有效利用熱量； kjhq2 排煙損失； kjhq3 散熱損失； kjhq4 其它熱損失； kjh進(jìn)入鍋爐的總熱量包括煙氣帶入的熱量qy、煙塵帶入的熱量qh、漏入空氣帶入的熱量qlk。干熄焦循環(huán)氣體系統(tǒng)中，對(duì)漏入系統(tǒng)的空氣處理方法，無論采用完全燃燒或不完全燃燒等方式，其可能發(fā)生的反應(yīng)一般均不設(shè)在干熄焦鍋爐區(qū)域，其對(duì)鍋爐循環(huán)氣體入口側(cè)的變化主要體現(xiàn)在循環(huán)氣體量的變化或溫度的變化。因此，如考慮因鍋爐密封不嚴(yán)密等各種原因而漏入鍋爐的空氣，因其帶入的熱量很少，一般ql

26、k可不計(jì)，則進(jìn)入鍋爐的熱量可按下式計(jì)算： q qyqh kjh鍋爐熱損失中，因干熄焦循環(huán)氣體的循環(huán)流動(dòng)特點(diǎn)，鍋爐排煙損失q2最大。鍋爐的散熱損失q3，主要與爐內(nèi)溫度、爐墻結(jié)構(gòu)及保溫情況有關(guān)。鍋爐有排污、有放汽、有疏放水等，均屬于其它熱損失q4。5、干熄焦鍋爐煙道阻力計(jì)算： 鍋爐煙道阻力計(jì)算的目的，在于求得煙氣通過爐內(nèi)時(shí)的阻力，為整個(gè)干熄焦工藝系統(tǒng)的循環(huán)氣體系統(tǒng)選擇循環(huán)風(fēng)機(jī)時(shí)提供數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過煙道阻力計(jì)算，還可以發(fā)現(xiàn)并糾正鍋爐受熱面和煙道的不合理布置。5.1 鍋爐煙道阻力一般可分為摩擦阻力和局部阻力兩類。摩擦阻力是指氣流在等斷面的直流通道中流動(dòng)時(shí)因介質(zhì)粘性引起的阻力。局部阻力是指氣流在斷面的形

27、狀或方向改變的通道中流動(dòng)時(shí)因渦流耗能引起的阻力。5.2 鍋爐煙氣阻力計(jì)算時(shí)，通常把阻力分成以下三個(gè)部分來考慮：摩擦阻力：包括煙氣等在斷面的直流通道中流動(dòng)時(shí)的阻力和煙氣縱向沖刷管束的阻力。局部阻力：煙氣在斷面的形狀或方向改變的通道中流動(dòng)時(shí)（包括分流、合流）的阻力。6、煙氣橫向沖刷管束的阻力。煙氣通過干熄焦鍋爐的總阻力，為上述三者之和。即：pp1p2p3 pa 式中 p 煙氣流動(dòng)的總阻力 pa p1 煙氣的摩擦阻力 pa p2 煙氣的局部阻力 pa p3 煙氣橫向沖刷管束的阻力 pa鍋爐蒸發(fā)量、額定蒸發(fā)量：6.1鍋爐蒸發(fā)量：又叫鍋爐出力，表示鍋爐每小時(shí)能夠產(chǎn)生的蒸汽量。6.2額定蒸發(fā)量：設(shè)計(jì)制造鍋

28、爐時(shí)，按額定蒸汽參數(shù)、給水溫度和煙氣參數(shù)所保證的蒸發(fā)量稱為額定蒸發(fā)量或額定出力。鍋爐蒸發(fā)量常用符號(hào)“d”來表示，單位是“t/h” 或“kg/h”。7、額定蒸汽壓力：是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的給水壓力和負(fù)荷范圍內(nèi)，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行時(shí)應(yīng)予保證的出口蒸汽壓力。8、額定蒸汽溫度：是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的負(fù)荷范圍、規(guī)定的蒸汽壓力和額定給水溫度下，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行時(shí)必須保證的出口蒸汽溫度。9、給水溫度：蒸汽鍋爐進(jìn)口處給水的溫度。10.鍋爐給水：是指符合一定質(zhì)量要求，并用給水裝置送入鍋爐的水。11.凝結(jié)水：熱力系統(tǒng)中蒸汽經(jīng)冷凝而成的水。12.補(bǔ)給水：熱力系統(tǒng)中因各種汽水損失或無生產(chǎn)回水而從熱力系統(tǒng)外部補(bǔ)充的給水。13爐水：鍋

29、爐循環(huán)回路中的水。14疏水：將受熱面或管道中所產(chǎn)生的凝結(jié)水放出。15排污量：連續(xù)排污的排污水流量。16排污率：排污量占鍋爐蒸發(fā)量的百分?jǐn)?shù)。17噴水量：噴入減溫器的減溫水量。18鍋爐效率：是指鍋爐有效利用熱量與單位時(shí)間內(nèi)輸入鍋爐熱量的百分比。又叫鍋爐熱效率。19受熱面：是指鍋爐中凡一面有火焰或煙氣加熱，另一面有水或蒸汽等介質(zhì)吸收熱量進(jìn)行熱交換的表面稱為的受熱面，其面積（從煙氣側(cè)計(jì)算）稱為受熱面積，單位是“m2 ”。按煙氣放熱的性質(zhì)進(jìn)行劃分，受熱面有輻射受熱面和對(duì)流受熱面。20鍋爐金屬耗率：鍋爐制造時(shí)耗用的金屬重量與其額定蒸發(fā)量之比，稱為鍋爐金屬耗率，俗稱“鋼水比”。21鍋筒：鍋爐的鍋筒，又稱為汽

30、包或汽鍋，是用鋼板制成的圓柱形容器，兩端是凸形的封頭。在鍋筒的一端或兩端的封頭上開有人孔，以便安裝和檢修鍋筒內(nèi)部裝置。干熄焦鍋爐的鍋筒是匯集汽水混合物和使汽水分離的裝置，它同時(shí)接受從省煤器來的給水，并接受蒸發(fā)器和鍋爐水冷壁產(chǎn)生的飽和蒸汽，經(jīng)分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。因此，鍋筒是爐水加熱、蒸發(fā)、過熱這三個(gè)過程的連接樞紐。為了改善爐水的品質(zhì)，鍋筒裝有汽水分離器和連續(xù)排污裝置、定期排污裝置等。由于鍋筒內(nèi)部?jī)?chǔ)存一定數(shù)量的水，對(duì)于鍋爐來說，短時(shí)間的供水中 斷，不會(huì)立即發(fā)生事故，增加了鍋爐的安全性，同時(shí)，如外界負(fù)荷改變，鍋筒內(nèi)部?jī)?chǔ)存一定數(shù)量的水又能維持鍋爐相對(duì)的穩(wěn)定性。22省煤器：省煤器是由鋼管或鑄鐵管

31、組成的受熱面，一般裝設(shè)在鍋爐尾部的煙道中，管內(nèi)流過給水，管外為煙氣。給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入鍋爐的蒸發(fā)受熱面。簡(jiǎn)單的說，省煤器的作用是將鍋爐排煙余熱用來加熱鍋爐的給水。裝設(shè)省煤器是為了利用鍋爐煙道尾部低溫?zé)煔獾臒崃縼砑訜峤o水，以降低排煙溫度，提高鍋爐效率。裝設(shè)省煤器還可以減少鍋爐蒸發(fā)受熱面，節(jié)約金屬耗量，降低制造成本。給水在省煤器內(nèi)可加熱至接近或等于飽和溫度。當(dāng)給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入鍋筒時(shí)，避免了較冷的給水同鍋筒接觸時(shí)因壁溫不均而引起的熱應(yīng)力，改善了鍋筒的工作條件。23蒸發(fā)器：是干熄焦鍋爐主要產(chǎn)生蒸汽的部分，一般被設(shè)置在干熄焦鍋爐的中部區(qū)域。從鍋筒中引出的飽和水通過強(qiáng)制循環(huán)水泵壓入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)

32、器中與爐內(nèi)煙氣換熱，產(chǎn)生的汽水混合物回到鍋筒后，經(jīng)鍋筒內(nèi)汽水裝置分離后產(chǎn)生飽和蒸汽供出。干熄焦鍋爐蒸發(fā)器一般包括光管蒸發(fā)器和鰭片管蒸發(fā)器兩種形式。24.過熱器： 是將從鍋筒引出的飽和蒸汽或一定溫度的過熱蒸汽加熱干燥，并達(dá)到一定的過熱溫度，從而提高蒸汽過熱度，增加蒸汽熱焓。干熄焦鍋爐過熱器一般由兩級(jí)過熱器組成，下段的部件稱為一級(jí)過熱器，上段的部件稱為二級(jí)過熱器，在一級(jí)過熱器和二級(jí)過熱器之間安裝了噴水減溫器，通過噴入冷水達(dá)到控制二級(jí)過熱器出口過熱蒸汽溫度的目的。25.水冷壁在水管式鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備中，使?fàn)t水受熱、蒸發(fā)產(chǎn)生飽和蒸汽的受熱面是由許多管子組成的，這種管子稱為沸騰管。沸騰管按水循環(huán)的流向看，

33、可分成上升管和下降管。所謂水冷壁，是指在爐墻的一部或全部表面上敷設(shè)水管，以吸收熱量，降低爐墻表面溫度。常見的鍋爐水冷壁有光管式、膜式、刺管式三種。干熄焦鍋爐一般采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。26膜式水冷壁：是在光管上焊接或直接軋制鰭片，將各管的鰭片焊接起來，組成整塊的水冷壁受熱面。采用膜式水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)：a.具有良好的爐膛密封性，可提高鍋爐效率。b.不需要耐火襯磚，只需要采用輕型的絕熱材料，使?fàn)t墻重量減輕50%60%，從而可大大減輕鍋爐構(gòu)架負(fù)荷及地基荷載，減少了材料用量，降低了成本，而且便于使用懸吊結(jié)構(gòu)。c.便于制造廠采用半自動(dòng)化和全自動(dòng)化生產(chǎn)，同時(shí)也減少了鍋爐的安裝量。在鍋爐設(shè)計(jì)中，正確的選擇管子的

34、節(jié)距和鰭片的尺寸對(duì)膜式水冷壁管運(yùn)行的可靠性是非常重要的。27.鍋爐爐墻：鍋爐爐墻是鍋爐的隔絕外殼，起著絕熱和密封的作用，形成煙氣的通道，并構(gòu)成了爐膛和煙道等的外形。鍋爐爐墻的性能要求：a.具有足夠的耐熱性，能承受很大的溫度變化，并有抵抗高溫?zé)煔馇治g的能力。b.較好的絕熱性。為了降低散熱損失和保證良好的運(yùn)行條件，要求鍋爐外壁溫度不能過高。c.良好的密封性。d.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)輕、低價(jià)和施工方便。鍋爐爐墻按結(jié)構(gòu)形式一般可分為三種：重型爐墻、輕型爐墻和敷管式爐墻?，F(xiàn)在的干熄焦鍋爐一般都采用敷管式爐墻，鍋爐受熱面管子采用小節(jié)距管或膜式水冷壁等。該種爐墻特別適合采用懸吊組合形式安

35、裝的鍋爐。28.安全閥：當(dāng)閥門進(jìn)口側(cè)靜壓超過其起座壓力時(shí)，能突然跳起至全開的自動(dòng)泄壓器件。是保證受壓設(shè)備和管道在一定壓力下安全運(yùn)行的安全附件。干熄焦鍋爐系統(tǒng)的安全閥按設(shè)置位置分為鍋爐安全閥、除氧器安全閥。28.1 鍋爐安全閥其作用是保障鍋爐不在超過規(guī)定的蒸汽壓力下工作，以免發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。鍋爐蒸汽安全閥裝在鍋爐的鍋筒上和過熱器出口管道上，分別保護(hù)蒸發(fā)受熱面和過熱器。為了避免許多安全閥同時(shí)開啟，排汽過多，鍋筒上的安全閥分為控制安全閥和工作安全閥兩種。控制安全閥的開啟壓力應(yīng)低于工作安全閥的開啟壓力。為了保護(hù)過熱器，應(yīng)使過熱器的安全閥先行開啟，這樣可使蒸汽流過過熱器進(jìn)行冷卻，以免金屬過熱。28.2

36、除氧器安全閥其作用是保障除氧器不在超過規(guī)定的蒸汽壓力下工作，以免發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。除氧器安全閥裝在除氧器的除氧頭上。29.水位計(jì)：用以指示鍋爐鍋筒內(nèi)或其它容器中水位的高低液位測(cè)量裝置。30.鍋爐鋼架：在鍋爐中用來支撐鍋筒、聯(lián)箱、受熱面管子、平臺(tái)、扶梯及部分爐墻的金屬構(gòu)件，稱為鍋爐鋼架。31.鍋爐水循環(huán)：水和汽水混合物在鍋爐蒸發(fā)受熱面的循環(huán)回路中的連續(xù)流動(dòng)的過程，叫做鍋爐水循環(huán)。鍋爐水循環(huán)方式主要有兩種：自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)。31.1自然循環(huán)：由于汽水混合物的密度比水小，利用這種密度差產(chǎn)生水和汽水混合物的循環(huán)流動(dòng)，稱為自然循環(huán)。31.2強(qiáng)制循環(huán)：是利用循環(huán)水泵機(jī)械力的強(qiáng)制作用使?fàn)t水循環(huán)流動(dòng)換熱的方式

37、。強(qiáng)制循環(huán)是通過強(qiáng)制循環(huán)水泵來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力供應(yīng)的，強(qiáng)制循環(huán)水泵的流量和壓頭與鍋爐的循環(huán)倍率選擇及鍋筒高度、水循環(huán)回路阻力、蒸汽壓力等因素均有關(guān)。31.3循環(huán)流量：指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入循環(huán)回路的水流量。單位kgh。31.4循環(huán)倍率：循環(huán)流量g和蒸汽流量d之比稱為循環(huán)倍率k。其關(guān)系式為：kgd強(qiáng)制循環(huán)鍋爐設(shè)計(jì)中，循環(huán)倍率應(yīng)根據(jù)工質(zhì)情況和受熱面條件進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。這是由于如循環(huán)倍率選用過大，將增大循環(huán)水泵的電力消耗。而循環(huán)倍率選用過小，將有使個(gè)別管子發(fā)生“過熱”和由于熱負(fù)荷分配不均勻而可能導(dǎo)致水循環(huán)破壞的事故。32.強(qiáng)制循環(huán)水泵： 是將鍋爐鍋筒中的爐水送入蒸發(fā)器吸熱汽化成為汽水混合物后再返回鍋筒的設(shè)備。強(qiáng)制循

38、環(huán)水泵的流量通常為鍋爐蒸汽產(chǎn)量的56倍。33.鍋爐消音器：是減小開啟鍋爐安全閥、放散閥向大氣放散時(shí)產(chǎn)生噪音的設(shè)備。34.鍋爐減溫器：是將冷卻水（鍋爐減溫水）加入過熱蒸汽中，保證鍋爐出口蒸汽溫度，起到調(diào)節(jié)過熱蒸汽的作用。35.鍋爐的磨損：由于煙氣中含有較多的煙塵，如處理不當(dāng)，受熱面就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。影響磨損的因素總的說來有三個(gè)方面：即煙氣流條件,如氣流速度、溫度、含塵量以及對(duì)受熱面沖刷的角度；煙塵的性質(zhì),如粒子大小、形狀、重度、硬度、破碎性等；被沖刷面的性質(zhì),如金屬組織、硬度、表面形狀等。這些因素對(duì)磨損的影響不是孤立的，而是綜合地表現(xiàn)出來。磨損一般是不均勻的,大多數(shù)首先在局部發(fā)生,然后逐步擴(kuò)展

39、。另外,材料本身的缺陷也會(huì)加速它的磨損過程。36.鍋爐排污：鍋爐運(yùn)行時(shí)，通過鍋爐給水進(jìn)入鍋爐內(nèi)的雜質(zhì)，僅有很少部分會(huì)被飽和蒸汽帶走，大部分留在鍋爐水中。如不采取措施，隨時(shí)間的推移，爐水中含鹽量、水渣量將越積越多，不僅會(huì)影響蒸汽品質(zhì)，而且可能造成爐管堵塞，危及鍋爐的安全運(yùn)行。因此，為了使鍋爐水的含鹽量和含硅量能維持在極限容許值以下和排除鍋爐水中的水渣，在鍋爐運(yùn)行中，必須經(jīng)常放掉一部分鍋爐水，并補(bǔ)入相同量的給水，這叫作鍋爐排污。 鍋爐排污分連續(xù)排污和定期排污兩種方式：36.1連續(xù)排污：也叫表面排污或上部排污，這種排污方式是從鍋爐鍋筒內(nèi)含鹽濃度最大的部位連續(xù)放出鍋水，以維持額定的鍋水含鹽量。36.2

40、定期排污：也叫間斷排污或底部排污，這種排污方式是補(bǔ)充連續(xù)排污的不足，定期從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)快速排放鍋爐水，從而排除鍋爐水中的沉淀物，以改善鍋爐水的品質(zhì)。進(jìn)行定期排污時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：排放速度應(yīng)很快，以利于水渣和沉淀物的排出。每次排放的時(shí)間應(yīng)很短，因排放時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)影響鍋爐水循環(huán)的安全。定期排污的間隔時(shí)間，應(yīng)根據(jù)鍋爐水水質(zhì)來確定。定期排污一般最好在鍋爐低負(fù)荷時(shí)進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)水循環(huán)速度低，水渣下沉，排放的效果較好。定期排污前應(yīng)適當(dāng)提高水位，以免鍋爐缺水。鍋爐發(fā)生事故時(shí)（滿水事故除外），應(yīng)立即停止排污。g.定期排污水的溫度和壓力都很高，只有降溫降壓后才能排入工廠排污水系統(tǒng)中，通常設(shè)排

41、污井來降溫。鍋爐投入運(yùn)行的初期，需加強(qiáng)定期排污，以排除鍋爐水中的鐵銹和其它水渣。37.鍋爐給水除氧及鍋內(nèi)水化學(xué)處理：干熄焦鍋爐鍋內(nèi)水化學(xué)處理是采用向鍋爐內(nèi)加磷酸三鈉溶液的方式。給水除氧處理是采用給水經(jīng)大氣式熱力除氧器加熱除氧的物理方式和加聯(lián)氨溶液輔助除氧的化學(xué)處理方式。37.1鍋爐給水除氧原理：金屬最嚴(yán)重的腐蝕是電化學(xué)腐蝕。在鍋爐設(shè)備里，鍋筒、管道等一般是碳鋼，它們?cè)跔t水中構(gòu)成了以鋼中的碳（fec3）為陽極、鐵為陰極的微電池活動(dòng)的必要條件。在爐水中的大量鹽分提供了必要的電池電解液之后，發(fā)生了一系列的微電池反應(yīng)：陽極 fe2efe2陰極 2h2 eh2（爐水呈酸性時(shí)） o22h2o4 e4oh（

42、爐水呈堿性時(shí)）爐水一般應(yīng)維持微堿性，因此后一反應(yīng)是構(gòu)成腐蝕的重要的電化學(xué)反應(yīng)，氧是電池反應(yīng)的重要條件，2feo22h2o2fe（oh）2，如果沒有氧氣來接受陽極鐵放出的電子，這個(gè)電極反應(yīng)就會(huì)很快達(dá)到平衡，不再繼續(xù)進(jìn)行，腐蝕也隨即停止。但是給水中往往含有大量的氧氣，而且氧氣的含量隨著未經(jīng)處理的給水而不斷的補(bǔ)充進(jìn)來，這就使電化學(xué)腐蝕不斷地進(jìn)行著。它對(duì)鍋爐的使用年限和安全運(yùn)行影響很大。氧在水中的溶解度是和水的溫度成反比的，水溫越高，水中的溶氧就越少。此外，氧在水中的溶解度還和水面上氣體空間各種氣體形成的總壓力中氧氣的分壓力成正比，氧的分壓力小，水中的溶氧也愈少。上述三者關(guān)系曲線如下圖示意：在鍋爐給水

43、的除氧方面，就是利用氧的溶解度性能和化學(xué)性質(zhì)，設(shè)法將水中氧除去。目前應(yīng)用最普遍的幾種除氧方法是：大氣式熱力除氧、真空除氧、解析除氧和鋼屑除氧。干熄焦鍋爐系統(tǒng)的給水除氧一般采用大氣式熱力除氧方式。a.大氣式熱力除氧：由上圖可以看出，當(dāng)水溫升到100左右時(shí)，由于水的蒸汽分壓力迅速增加，促使氧氣在水上部空間所占分壓力的百分?jǐn)?shù)迅速減少，水中溶解氧的含量趨向于零。因此，在給水進(jìn)入鍋爐前，可先引入除氧器中，用通入蒸汽將給水加熱直到沸騰的方法，使溶解在水中的氧氣等氣體逸出到水上空間，隨著部分蒸汽一同排入大氣中。根據(jù)這一原理制造的除氧器稱為大氣式熱力除氧器。熱力除氧器除氧效果的好壞，與設(shè)備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況有直接

44、的關(guān)系。一般要求除氧器內(nèi)水和加熱蒸汽分布均勻、流動(dòng)通暢及水和蒸汽之間有足夠的接觸空間和時(shí)間。 除氧器運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1)水應(yīng)加熱到沸點(diǎn)：因沸點(diǎn)是隨水面上壓力的不同而不同的，所以在除氧器運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)除氧器內(nèi)的壓力來查對(duì)其沸點(diǎn)。即應(yīng)注意加熱蒸汽量和水量調(diào)節(jié)的問題，以確保除氧器內(nèi)的水保持沸騰狀態(tài)。如自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開啟輔助加熱蒸汽閥門進(jìn)行通汽加熱。2)解吸出來的氣體應(yīng)能通暢地排走。否則會(huì)由于除氧器內(nèi)蒸汽殘余氧量過多而影響水中氧擴(kuò)散出去的速度，使出水含氧量增大。3)保證除氧器工作壓力穩(wěn)定：除氧器排氣是通過除氧頭上的排氣閥實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)確保除氧器工作壓力為0.02mpa以上，高于

45、外界大氣壓，以利除氧頭排氣通暢，也能防止外界空氣竄入除氧器中影響除氧效果。除氧頭排氣閥的開度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整來確定。4)進(jìn)入除氧器的補(bǔ)充水量應(yīng)連續(xù)和穩(wěn)定。否則對(duì)除氧效果會(huì)有一定的影響。）在熱力式除氧器運(yùn)行過程中，空氣引出管應(yīng)經(jīng)常冒出微量的蒸汽。b.鍋爐給水的化學(xué)處理：鍋爐給水化學(xué)處理方法一般采用加聯(lián)氨藥液處理的方式，能夠消除給水中殘余溶解氧，減緩爐內(nèi)氧化鐵結(jié)垢與腐蝕。聯(lián)氨除氧的原理：聯(lián)氨n2h4在常溫時(shí)，為一種無色液體，有象氨的氣味，劇毒，易燃。在大氣壓力為0.1mpa下， 凝固點(diǎn)為1.4，沸點(diǎn)113.5;在25時(shí)，密度為1.004gcm3;凝固時(shí)體積縮小。聯(lián)氨吸水性很強(qiáng)，易溶于水和乙醇。聯(lián)氨遇

46、水會(huì)結(jié)合成穩(wěn)定的水合聯(lián)氨n2h4h2o。水合聯(lián)氨是無色液體，凝固點(diǎn)低于40，沸點(diǎn)119.5，也易溶于水和乙醇。聯(lián)氨易揮發(fā)，在溶液中其濃度愈大，揮發(fā)性愈強(qiáng)。當(dāng)溶液中n2h4h2o含量不超過40%時(shí)，常溫下?lián)]發(fā)量不大。聯(lián)氨能在空氣中燃燒，無水聯(lián)氨的閃點(diǎn)為52，85%的n2h4h2o溶液的閃點(diǎn)約為90。高濃度的聯(lián)氨溶液遇火容易爆炸，但當(dāng)聯(lián)氨溶液中的n2h4h2o含量低至40%時(shí)，就不易燃燒。當(dāng)空氣中聯(lián)氨蒸汽的含量達(dá)到4.7%按體積計(jì)時(shí)，遇火便要發(fā)生爆燃現(xiàn)象。聯(lián)氨是一種還原劑，特別是在堿性水溶液中，它是一種很強(qiáng)的還原劑。它可將水中溶解氧還原，如下式：n2h4o2n22h2o反應(yīng)產(chǎn)物n2 和h2o對(duì)熱力

47、系統(tǒng)的運(yùn)行無害，用聯(lián)氨除去給水中溶解氧就是利用它的這種性質(zhì)。利用聯(lián)氨除氧的條件：聯(lián)氨和水中溶解氧的反應(yīng)速度受溫度、ph值和聯(lián)氨過剩量的影響。溫度越高，反應(yīng)越快，低于50時(shí)，n2h4和o2的反應(yīng)速度很慢，當(dāng)水溫超過10時(shí)，反應(yīng)速度已明顯增快。聯(lián)氨與溶解氧的反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系見下圖：為了保證聯(lián)氨除氧的效果，一般需要滿足以下幾個(gè)條件：a.必須使水維持一定的ph值。因?yàn)槁?lián)氨必須處在堿性水中才能是強(qiáng)還原劑，而且它和溶解氧的反應(yīng)速度與水的ph值有密切關(guān)系，當(dāng)ph值在911之間時(shí)，反應(yīng)速度最快。b.必須使水中聯(lián)氨有一定的過剩量。在ph值和溫度相同的情況下， n2h4過剩量愈多，除氧所需時(shí)間愈少，即反應(yīng)的速

48、度愈快，效果愈好。但在實(shí)際運(yùn)行中，n2h4過剩量應(yīng)保持適當(dāng)，因?yàn)槿邕^剩量太大，不僅會(huì)多消耗藥品，而且有可能使反應(yīng)不完全的聯(lián)氨帶入水蒸汽中，影響蒸汽的品質(zhì)。聯(lián)氨加藥注意事項(xiàng)：一般采用濃度為40%的n2h4h2o溶液。其加藥量應(yīng)有以下考慮：聯(lián)氨除氧的加藥量，除考慮和給水中溶解氧化合所需的外，還應(yīng)該考慮聯(lián)氨與給水中鐵、銅氧化物作用的消耗量，以及為了保證反應(yīng)完成和防止有偶然漏過氧所需的過剩量。在進(jìn)行聯(lián)氨處理的最初一段時(shí)間，由于n2h4還會(huì)被給水系統(tǒng)中金屬表面的氧化物所消耗，所以在這個(gè)階段中采得的省煤器入口給水樣品中往往不含有n2h4，所以為了縮短這個(gè)最初階段，聯(lián)氨的起始加藥量應(yīng)較大些。待給水中有過剩n

49、2h4出現(xiàn)時(shí)，再逐漸減少加藥量。c.聯(lián)氨具有揮發(fā)性、有毒、易燃燒，所以在保存輸送和化驗(yàn)等方面，應(yīng)特別注意：聯(lián)氨的濃溶液應(yīng)密封保存，靠近聯(lián)氨濃溶液的地方不允許有明火。搬運(yùn)聯(lián)氨時(shí)，工作人員應(yīng)配備膠皮手套和護(hù)目鏡或面罩等防護(hù)用品。在操作聯(lián)氨的地方，應(yīng)有良好的通風(fēng)和水源。對(duì)聯(lián)氨進(jìn)行化驗(yàn)時(shí)，不允許用嘴吸移液管來吸取含有聯(lián)氨的溶液。d.加聯(lián)氨后的蒸汽不能用于蒸飯、直接洗浴等生活用汽。37.2 鍋內(nèi)水處理：干熄焦鍋爐一般采用向爐內(nèi)加磷酸鹽溶液，來阻止鍋爐產(chǎn)生鈣垢。鍋內(nèi)水處理基本原理：通過加磷酸鹽溶液的方法，使鍋爐水中維持一定量的過剩磷酸根po43，使鍋爐水中ca2含量非常小，難以和爐水中殘留的so42或 s

50、io32化合形成鈣垢。在爐水的高溫及堿性環(huán)境下，發(fā)生如下反應(yīng)：10ca26 po432 ohca10oh2po46生成的堿式磷酸鈣ca10oh2po46是一種非常難溶的化合物，在爐水中形態(tài)為松軟的水渣，不會(huì)粘附在鍋爐內(nèi)，隨鍋爐排污容易排除。當(dāng)然，鍋爐水中的po43也不應(yīng)太多，太多了不僅使藥品耗量增加，而且會(huì)引起下述后果：增加鍋爐水的含鹽量，影響蒸汽品質(zhì)?？赡芘c鍋爐內(nèi)微量的mg2反應(yīng)生成mg3po42，其溶解度非常小，能粘附在爐管內(nèi)形成二次水垢。因此，只要能達(dá)到防垢的目的，鍋爐水中po43的含量也不宜過高。常用的藥品為na3po412h2o，一般采用在磷酸鹽溶解箱中用除鹽水將固體磷酸鹽溶解成1%

51、5%的磷酸鹽溶液，再用加藥泵送至鍋爐的方式。實(shí)際加藥量應(yīng)該根據(jù)鍋爐水維持的po43含量，通過調(diào)整后得到具體藥劑量。因?yàn)殄仩t水的磷酸鹽處理實(shí)際是增加鍋爐水的含鹽量，因此，為了既能保證處理效果，又不影響蒸汽品質(zhì)，需注意以下問題：a.給水的殘余硬度應(yīng)小于5mol/l，以免生成鍋爐水渣太多，增加鍋爐排污，甚至影響蒸汽品質(zhì)。b.應(yīng)使鍋爐水維持一定的過剩po43量。c.及時(shí)排除生成的水渣。d.對(duì)于結(jié)垢的鍋爐，因po43能與先前生成的鈣垢作用，形成水渣或脫落，有可能影響到蒸汽品質(zhì)，因此在進(jìn)行磷酸鹽加藥處理前，必須先將水垢處理掉。e.藥品應(yīng)比較純凈，以免雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐。其品質(zhì)一般應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：na3po412

52、h2o不少于95%，不溶性殘?jiān)淮笥?.5%。38.自動(dòng)調(diào)節(jié)：在干熄焦鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于外來干擾而使運(yùn)行工況發(fā)生允許范圍內(nèi)的偏移時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)能自動(dòng)進(jìn)行必要的操作來抵消干擾的影響，以使運(yùn)行工況恢復(fù)正常。干熄焦鍋爐系統(tǒng)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)項(xiàng)目主要有以下幾種：給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是改變給水量，使之適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，將鍋筒水位保持在一定的范圍內(nèi)。一般鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有以下三種方式：?jiǎn)螞_量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：以鍋筒水位信號(hào)為唯一調(diào)節(jié)信號(hào)。雙沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：以鍋筒水位信號(hào)為主調(diào)節(jié)信號(hào)、蒸汽流量為補(bǔ)充信號(hào)。三沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：以鍋筒水位信號(hào)為主調(diào)節(jié)信號(hào)，給水流量和蒸汽流量為補(bǔ)充

53、信號(hào)。可以較好的克服鍋筒“虛假水位”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，改善調(diào)節(jié)品質(zhì)。干熄焦鍋爐一般采用三沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)如下:b.過熱蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)：是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許范圍之內(nèi)，并保護(hù)過熱器使其管壁溫度不超過允許的工作溫度。一般采用改變減溫水量的方式來調(diào)節(jié)過熱蒸汽溫度。根據(jù)減溫器的結(jié)構(gòu)不同又有表面式減溫器和噴水式減溫器。表面式減溫器過熱蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：其優(yōu)點(diǎn)是減溫水不與蒸汽接觸，蒸汽品質(zhì)不受冷卻水質(zhì)的影響。但它調(diào)溫不如噴水式靈活，調(diào)溫幅度亦小，而且減溫器的安裝位置對(duì)過熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)有明顯的影響。面式減溫器一般可以使溫度下降4050，減溫水量占給水量的40%60%，可以用減溫水調(diào)節(jié)閥來控制。噴水式減溫器過熱蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：噴水減溫是將水直接噴入過熱蒸汽中以達(dá)